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Radioactivité

Posté par
Djokidjoks
24-01-18 à 20:48

Bonsoir à tous..je traine cet exercice depuis un moment déjà et j'ai toujours du mal à trouver la solution.

La fission d'un noyau d'uranium 235 libere en moyenne une énergie de 200Mev. Un réacteur nucléaire fournit une puissance de 1300MW. Le rendement de la transformation d'énergie nucléaire en énergie thermique est de 30%. Masse d'un atome d'uranium 235: m=235,0435u. Calculer la consommation annuelle d'uranium 235 (en tonne) du réacteur.

Merci d'avance à tous..

Posté par
picard
re : Radioactivité 25-01-18 à 13:55

Salut !

Citation :
Le rendement de la transformation d'énergie nucléaire en énergie thermique est de 30%.
Ca ne serait pas plutôt "en énergie électrique" ?

On va faire "comme si" de toutes façons !

En partant de la puissance du réacteur, tu peux calculer l'énergie électrique produite en 1 an puis, en prenant en compte le rendement de la conversion, l'énergie nucléaire libérée pendant cette durée.

A partir de là, calcule le nombre de fissions par an, càd le nombre de noyaux d'uranium qui ont été "consommés" (gaffe aux unités hein !).

Enfin, déduis la masse correspondante (re-gaffe aux unités !).

A plus.

Posté par
Djokidjoks
re : Radioactivité 26-01-18 à 22:47

Bonsoir, j'ai essayé de suivre à la lettre ton cheminement et voici ce que j'ai obtenu :
E=P*365*24*60*60=4,09E16J
Vu que le rendement est de 30% pour l'énergie thermique, je déduit qu'il est de 70% pour l'énergie fournie par le réacteur et donc je fais la règle de 3 pour trouver que énergie le réacteur reçoit en 1 an ce qui me donne Ef=4,09E16*100/70=5,85E16J.
Pour déterminer le nombre de noyaux d'uranium consommé, on a N/=m/M, =constance d'Avogadro
Je trouve N=5,48(-3)
Mais j'ai l'impression que je me perd ump...[/rouge][/rouge]

Posté par
J-P
re : Radioactivité 27-01-18 à 09:55

Il faut, bien entendu, corriger l'énoncé avec la remarque de picard.

P électrique = 1300 MW

P nucléaire = P électrique/rendement = 1300/0,3 = 4333 MW

Si la puissance est celle-là toute l'année , l'énergie nucléaire nécessaire sur l'année serait :

E = 4333.10^6 * 365 * 24 * 3600 = 1,366.10^17 J


Energie d'une fission = 200 MeV = 200 *  1,602. 10−13 J = 3,20.10^-11 J

Nombre annuel de fissions nécessaires : N = 1,366.10^17/3,20.10^-11 = 4,27.10^27

Continue ....

Sauf erreur au final, on trouve m = 1,67 tonne (arrondi)

Posté par
Djokidjoks
re : Radioactivité 27-01-18 à 11:55

Exactement... Je viens de faire et de refaire cet exercice (sans avoir vu ta majestueuse correction) et oui picard a l'oeil dis donc! En considérant que le rendement est 30% pour l'énergie électrique et non thermique la solution est parfaite.
Et oui J-P la réponse est bien 1,67 tonnes.
Ennnnfin! 😎merci à tous!



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